同步整流技术分享

同步整流原理同步整流(SynchronousRectification)是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET取代传统的整流二极管以降低整流损耗的技术。

它能够大大提高DC/DC变换器的效率并不存在由快速恢复二极管势垒电压造成的死区电压。

同步整流的基本原理：单端正激、隔离降压同步整流的基本原理电路中，其中，Q1、Q2为功率MOSFET。

该电路的工作原理为在次级电压的正半周期，Q1导通、Q2关断，在次级电压的负半周期，Q2导通、Q1关断。

同步整流电路的功率损耗主要包括MOSFET的导通损耗和栅极驱动损耗，在开关频率低于1MHz时，以导通损耗为主。

正激式DC/DC变换器在功率管截止期间必须有将高频变压器复位的电路，以防止变压器磁芯饱和，一般采用C、R、VD无源箝位电路。

当功率管V截止时，高频变压器初级线圈由R、VD电路构成的放电通路使变压器复位。

DPA-Switch电路的内部结构与工作原理DPA-Switch电路是6端器件，6个引脚分别为控制端C、线路检测端L、外部设定极限电流端X、开关频率选择端F、源极S和漏极D。

线路检测端可实现过压检测、欠压检测、电压反馈、远程通断和同步等功能。

将开关频率选择端与源极端连接时，开关频率为400kHz，而将其连接控制端时，开关频率为300kHz。

(1)控制电压源用于控制电压UC以向并联调整器和门驱动器级提供偏置电压。

控制电流IC用来调节占空比。

(2)带隙基准电压源用于向内部提供各种基准电压，同时产生一个具有温度补偿并可调整的电流源，以保证精确设定振荡器频率和门级驱动电流。

(3)振荡器用于产生脉宽调制器所需要的锯齿波、时钟信号及最大占空比信号(Dmax)。

(4)并联调整器和误差放大器误差放大器用于将反馈电压Uf与5.8V基准电压进行比较以输出误差电流Ir，从而在电阻Rs上形成误差电压Ur。

(5)脉宽调制器(PWM)脉宽调制器是一个电压反馈式控制电路，具有两个功能：一是改变控制端电流IC的大小，即调节占空比，实现脉宽调制；二是将误差电压Ur经由Ra和Ca组成的截止频率为7kHz的低通滤波器进行滤波，以在滤掉开关噪声电压后，加至PWM比较器的同相输入端，然后再与锯齿波电压Uj进行比较，从而产生脉宽调制信号Ub。

标题：有源钳位副边自驱动同步整流技术介绍随着电子技术的快速发展，有源钳位副边自驱动同步整流技术已成为现代电力电子应用的重要技术之一。

该技术广泛应用于各种大功率电源系统，如电动汽车、风力发电、太阳能发电等，具有高效、节能、环保等优点。

本文将介绍有源钳位副边自驱动同步整流技术的原理、优点和应用。

一、原理有源钳位副边自驱动同步整流技术是一种利用电力电子技术实现电压和电流的同步整流技术。

其基本原理是在副边电路中使用电力电子器件，如二极管、晶闸管、IGBT等，通过控制这些器件的导通和关断，实现电流的有源钳位，从而消除电压波动，达到稳定输出的目的。

二、优点1. 高效节能：有源钳位副边自驱动同步整流技术能够有效地减少能量损失，提高电源系统的效率。

由于不需要使用变压器，因此减少了变压器的铜耗和铁耗，从而提高了整个系统的效率。

2. 可靠性高：由于采用了电力电子器件，有源钳位副边自驱动同步整流技术具有较高的可靠性和稳定性。

这些器件的开关速度极快，能够在短时间内响应负载的变化，从而避免了由于负载变化引起的电压波动。

3. 适用范围广：有源钳位副边自驱动同步整流技术适用于各种功率等级的电源系统，如中小功率电源、大功率电源等。

由于其灵活性和适应性，该技术已经成为现代电力电子应用的重要技术之一。

三、应用有源钳位副边自驱动同步整流技术在电动汽车、风力发电、太阳能发电等领域得到了广泛应用。

在这些领域中，电源系统的功率等级较大，对效率的要求较高。

因此，有源钳位副边自驱动同步整流技术成为这些领域中的重要技术之一。

在电动汽车领域，有源钳位副边自驱动同步整流技术可以有效地提高电池组的充电速度和续航里程。

通过使用该技术，可以减少充电过程中能量的损失，从而提高充电效率。

同时，该技术还可以提高电池组的寿命和安全性。

在风力发电和太阳能发电领域，有源钳位副边自驱动同步整流技术可以有效地提高电源系统的稳定性和可靠性。

由于风力和太阳能等自然能源的波动性较大，因此需要高效的电源系统来稳定输出电压和电流。

同步整流及 LLC 死区时间目录1. 同步整流概述2. LLC 调制技术简介3. 死区时间的重要性4. 提高死区时间的方法5. 结语1. 同步整流概述同步整流是一种用于直流电源系统中的电路，它的作用是将交流输入电压转换为直流电压输出。

这种电路通常用于电力电子设备中，例如变流器、逆变器等，也被广泛应用于新能源领域，如光伏发电系统、风力发电系统等。

同步整流电路的性能对整个系统的效率和稳定性具有非常重要的影响。

2. LLC 调制技术简介LLC 调制（LLC Resonant Converter）是一种高效率、高性能的拓扑结构，常用于电源转换器中。

它由电感、电容和开关器件组成，能够在较高的频率下工作，因此具有较高的功率密度和转换效率。

LLC 调制技术在大功率电源领域得到了广泛的应用，尤其在高性能服务器、通信设备、工业设备等方面发挥了重要作用。

3. 死区时间的重要性在同步整流及 LLC 调制电路中，死区时间是一个至关重要的参数。

它指的是两个开关器件同时导通或关断时的时间间隔，这个间隔时间是为了避免在交流电源转换到直流电压时引起破坏性的电流冲击。

如果死区时间设置不合理，就容易导致开关器件同时导通或关断，造成开关器件损坏或系统性能下降。

合理设置死区时间对于同步整流及 LLC 拓扑电路的稳定工作至关重要。

4. 提高死区时间的方法为了提高死区时间的准确性和稳定性，工程师们提出了一系列方法和技术。

采用精准的时间控制器和逻辑电路可以确保死区时间的精确控制，以满足不同工况下的要求。

采用智能的控制算法，结合实时反馈的信息，可以动态调整死区时间，适应不同的工作环境。

采用高性能的开关器件或者增加并联开关器件的方式，也可以有效降低死区时间的影响，提高系统的稳定性和可靠性。

5. 结语同步整流及 LLC 调制技术在电力电子领域有着广泛应用和发展前景，而死区时间作为关键参数之一，对于整个系统的性能和稳定性具有重要影响。

随着技术的不断进步和创新，相信工程师们会提出更多更优秀的方法和技术，进一步提高死区时间的准确性和稳定性，为同步整流及 LLC 调制电路的性能提升和系统可靠性保障提供更好的保障。

同步整流总结1概述近年来，为了适应微处理器的发展，模块电源的发展呈现两个明显的发展趋势：低压和快速动态响应，在过去的10年中，模块电源大大改善了分布式供电系统的面貌。

即使是在对成本敏感器件如线路卡，单板安装，模块电源也提供了诱人的解决方案。

然而，高速处理器持续降低的工作电压需要一个全新的，适应未来的电压方案，尤其考虑到肖特级二极管整流模块不能令人满意的效率。

同步整流电路正是为了适应低压输出要求应运而生的。

由于一般的肖特基二极管的正向压降为0.3V以上，在低压输出时模块的效率就不能做的很高，有资料表明采用肖特基二极管的隔离式DC-DC模块电源的效率可以按照下式进行估算：我们假设采用0.4V的肖特基整流二极管，印制板的线路损耗为0.1V，则1.8V的模块最大的估算效率为72%。

这意味着28%的能量被模块内部损耗了。

其中由于二极管导通压降造成的损耗占了约15%。

随着半导体工艺的发展，低压功率MOS管的的有着越来越小的通态电阻，越来越低的开关损耗，现在IR公司最新的技术可以制作30V/2.5m Ω的MOS管，在电流为15A时，导通压降为0.0375，比采用肖特基二极管低了一个数量级。

所以近年来对同步整流电路的研究已经引起了人们的极大关注。

在中大功率低压输出的DC-DC变换器的产品开发中，采用低压功率MOSFET替代肖特基二极管的方案得到了广泛的认同。

今天，采用同步整流技术的ON-BOARD 模块已经广泛应用于通讯的所有领域。

2同步整流电路的工作原理整流管导通压降损耗—印制板的线路损耗—原边和控制电路损耗—fcutoufcutououtoutVVVVVVVV⨯++⨯+≈1.0)1.0(η图1 采用同步整流的正激电路示意图(无复位绕组) 同步整流电路与普通整流电路的区别在于它采用了MOS管代替二极管，而MOS管是它驱的开关器件，必须采用一定的方式控制MOS管的开关。

同步整流电路中功率MOS 管的驱动方式主要有两种：自驱动和它驱动。

同步整流技术DC-DC模块电源
1、概述
2、基本同步整流电路
如图1 所示电路，其副边为基本同步整流电路，关键波形见图2。

当原边主
开关管Q1 开通时，通过变压器T1 向副边传输能量，副边工作在整流状态，此时SR1 的Vgs 电压为变压器副边绕组电压，极性为正，SR2 的Vgs 电压为零，因而SR1 导通，SR2 关断;当原边主开关管Q1 关断时，变压器T1 原边绕组的励磁电流和负载电流流经C1，C1 上的电压开始上升，当C1 电压升至Vin 时，原边绕组中的负载电流下降为0，在励磁电流的作用下原边励磁电感Lm 与电
容C1 进行谐振，谐振电压Vr 为正弦波，谐振周期Tr=2π√LmC2，谐振电压Vr 加到变压器T1 的原边绕组上使T1 磁复位，同时，副边也进入到续
流状态，此时SR1 的Vgs 电压为0，SR2 的Vgs 电压为变压器副边绕组电压，电压波形为正弦波，极性为正，因而SR1 关断，SR2 导通;这样的工作状态会
周期性重复
3、基本同步整流电路的问题
3.1、续流管的驱动
如图2 中SR2 的Vgs 波形，由于驱动SR2 的是正弦波谐振电压，受主开关的占空比和谐振参数的影响，电压波形变化较大，驱动效果也不理想，模块效
率较低。

3.2、输出并联
将两个采用基本同步整流电路的DC-DC 模块电源输出并联将会产生很多问题，其中的一个严重问题就是电流反灌。

下面通过一个简单的例子说明电流反。

大功率同步整流
大功率同步整流是一种高效能的电力转换技术，能够将交流电转换为直流电，并且具有高功率输出的特点。

它在许多领域中得到了广泛的应用，例如电力系统、电动汽车、工业控制等。

在电力系统中，大功率同步整流器被用于将电网提供的交流电转换为直流电，以满足高功率负载的需求。

通过使用同步整流器，电网的电能可以高效地转化为直流电能，使得电力系统更加稳定可靠。

同时，大功率同步整流器还能够实现电网与电池储能系统之间的双向能量传输，提高了能源的利用效率。

在电动汽车领域，大功率同步整流技术可以将交流电转换为直流电，为电动汽车的电池充电。

由于电动汽车需要大容量的电池来提供动力，因此需要高功率的充电设备。

大功率同步整流器能够在短时间内将电能转移到电池中，提高了充电效率，缩短了充电时间，使得电动汽车更加便捷和实用。

在工业控制领域，大功率同步整流器被广泛应用于工业电力供应系统中。

它可以将电网提供的交流电转换为直流电，为工业设备提供稳定可靠的直流电源。

这种技术不仅能够提高工业设备的运行效率，还能够减少能源的浪费，降低能源成本。

总的来说，大功率同步整流是一种重要的电力转换技术，具有高效能、高功率输出的特点。

它在电力系统、电动汽车、工业控制等领
域中发挥着重要作用。

通过采用大功率同步整流技术，可以实现电能的高效转换和利用，提高能源利用效率，减少能源浪费，推动可持续发展。

同步整流同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。

它能大大提高DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。

简介同步整流的基本电路结构功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。

用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。

为什么要应用同步整流技术电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。

低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗，但也给电源设计提出了新的难题。

开关电源的损耗主要由3部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出端整流管的损耗。

在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。

快恢复二极管（FRD）或超快恢复二极管（SRD）可达1.0～1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管（SBD），也会产生大约0.6V的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。

举例说明，笔记本电脑普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供电电压，所消耗的电流可达20A。

此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的50%。

即使采用肖特基二极管，整流管上的损耗也会达到（18%～40%）PO，占电源总损耗的60%以上。

因此，传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要，成为制约DC/DC变换器提高效率的瓶颈。

同步整流比之于传统的肖特基整流技术可以这样理解：这两种整流管都可以看成一扇电流通过的门，电流只有通过了这扇门才能供负载使用。

传统的整流技术类似于一扇必须要通过有人大力推才能推开的门，故电流通过这扇门时每次都要巨大努力，出了一身汗，损耗自然也就不少了。

而同步整流技术有点类似我们通过的较高档场所的感应门了：它看起来是关着的，但你走到它跟前需要通过的时候，它就自己开了，根本不用你自己费大力去推，所以自然就没有什么损耗了。

buck 同步整流 sw负电压Buck同步整流SW负电压Buck同步整流SW负电压是电力电子领域中的一个重要概念。

在直流-直流（DC-DC）转换器中，Buck转换器是一种常见的拓扑结构，用于将高电压转换为低电压。

而同步整流则是在Buck转换器中用于提高转换效率的一种技术手段。

在Buck转换器的工作过程中，当开关管（SW）关闭时，电流流经电感，此时电感储存了能量。

而当开关管打开时，电感释放储存的能量，使得输出电压稳定在所需的水平上。

然而，在传统的Buck 转换器中，当开关管关闭时，会出现一个问题，即电感中的电流无法立即减小到零。

这就会导致一个反向电压，即所谓的“负电压”。

为了解决这个问题，引入了同步整流技术。

同步整流器是一种用于替代二极管的器件，它可以在开关管关闭时提供一个路径，使电感中的电流能够流动，并且不会产生负电压。

这样就避免了能量的回流，提高了转换效率。

同步整流器通常由MOSFET管组成，通过一个与开关管同步的控制信号来实现。

当开关管关闭时，同步整流器的MOSFET管导通，提供了一个低阻抗的通路，使电感中的电流能够流动。

而当开关管打开时，同步整流器的MOSFET管断开，避免了负电压的产生。

通过使用同步整流SW负电压技术，可以显著提高Buck转换器的效率。

传统的Buck转换器中，由于负电压的存在，会导致能量的损耗和功率的浪费。

而同步整流器的引入，可以有效地减小这种能量损耗，提高转换效率。

同步整流SW负电压还有助于减小电路的体积和重量。

由于同步整流器可以提供低阻抗的通路，电流流过时的功耗较小，从而减少了散热器的体积。

这对于一些对体积和重量有限制的应用场景尤为重要。

Buck同步整流SW负电压是一种用于提高Buck转换器效率的重要技术。

通过引入同步整流器，可以避免负电压的产生，减小能量损耗，提高转换效率。

这对于电力电子领域的发展和应用具有重要的意义。

未来，我们可以期待同步整流技术的进一步研究和发展，以满足不断增长的电力需求和节能减排的要求。

技术分享：磁集成技术在倍流同步整流器中的应用
1几种磁集成倍流整流拓扑的比较
 图1给出了到目前为止的几种适于低压大电流电压调整模块(VRM)拓扑的IM-CDR拓扑结构。

 (a)分立磁性元件的倍流整流(b)PengC提出的IM-CDR[1](c)ChenWei提出的IM-CDR
 (d)(c)中的中间柱气隙可不加(e)XuPeng提出的IM-CDR[3](f)SunJian提出的改进型IM-CDR
 图1IM-CDR电路结构
 图1(a)所示的是采用分立元件构成的CDR电路，它一共需要3个分立的磁性元件，分别是输出滤波电感L1和L2，以及变压器。

结果导致变流器体积和重量过大。

同时，它的大电流连接端子也较多，这必然增加副边的导通损耗。

 为了避免上述这种传统CDR拓扑结构的不足，PengC提出了一种IM-CDR 电路拓扑，如图1(b)所示。

它将以往的CDR整流电路中的3个分立磁性元件(输出滤波电感和变压器)集中绕制在同一副磁芯中，结果大大地减小了变流器的体积和重量，但是，由于它副边仍然有较多的绕组数和连接端子，使得这种CDR拓扑的应用受到了限制。

 图1(c)是由Chen Wei提出的CDR拓扑结构[2]。

它是将图1(b)中的变压器副边绕组分解，分别绕在磁芯的两个外磁柱上。

结果使得拓扑副边的结构变得简单，连接端子也相对减少。

这种CDR拓扑结构非常适合大电流变流器的。

LLC谐振变换器PWM控制策略和同步整流技术的研究一、概述随着电力电子技术的快速发展，高效率、高功率密度的电源变换器在各个领域的应用越来越广泛。

LLC谐振变换器作为一种高效、高功率密度的电源变换器，其在实际应用中受到了广泛关注。

LLC谐振变换器的控制策略和整流技术对其性能有着重要影响。

研究LLC谐振变换器的PWM控制策略和同步整流技术对于提高电源变换器的效率和稳定性具有重要意义。

PWM（脉冲宽度调制）控制策略是LLC谐振变换器中的一种重要控制方式。

通过调节PWM信号的占空比，可以有效地控制LLC谐振变换器的输出电压和电流，从而实现对其性能的精确控制。

同时，PWM 控制策略还可以提高LLC谐振变换器的动态响应能力，使其能够快速适应负载变化。

同步整流技术是一种提高整流效率的有效方法。

传统的整流电路通常采用二极管作为整流元件，但由于二极管的导通压降较大，会导致整流效率较低。

而同步整流技术则采用MOSFET等低导通压降的开关器件代替二极管，从而大大降低了整流损耗，提高了整流效率。

本文旨在研究LLC谐振变换器的PWM控制策略和同步整流技术，通过理论分析和实验验证，探索出更为高效、稳定的控制方法和整流技术，为LLC谐振变换器的实际应用提供理论支持和实验依据。

同时，本文的研究结果也可以为其他类型的电源变换器的控制策略和整流技术的研究提供参考和借鉴。

1. LLC谐振变换器的概述LLC谐振变换器是一种高效、高功率密度的电力转换装置，近年来在电力电子领域得到了广泛的研究和应用。

作为一种谐振变换器，LLC以其独特的拓扑结构和控制方式，实现了在宽负载范围内的高效、稳定运行。

其基本原理基于谐振原理进行电压和电流的变换，主要由初级电感(L)、谐振电感(Lr)和谐振电容(Cr)组成，形成一个LLC谐振网络。

在正常工作过程中，该谐振网络会在特定的频率下发生谐振，实现输入电压到输出电压的转换。

LLC谐振变换器的特点之一是能够实现开关管的零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS），从而有效减小开关损耗，提高变换器的效率。

同步整流技术6.2 同步整流技术作为整流电路的主要元件，通常用的是整流二极管（利用它的单向导电特性），它可以理解为一种被动式器件：只要有足够的正向电压它就开通，而不需要另外的控制电路。

但其导通压降较高，快恢复二极管（FRD）或超快恢复二极管（SRD）可达1.0～1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管（SBD），也会产生大约0.6V的压降。

这个压降完全是做的无用功，并且整流二极管是一种固定压降的器件，举个例子：如有一个管子压降为0.7V，其整流为12V时它的前端要等效12.7V电压，损耗占0.7/12.7≈5.5%.而当其为3.3V整流时，损耗为0.7/4（3.3+0.7）≈17.5%。

可见此类器件在低压大电流的工作环境下其损耗是何等地惊人。

这就导致电源效率降低，损耗产生的热能导致整流管进而开关电源的温度上升、机箱温度上升，有时系统运行不稳定、电脑硬件使用寿命急剧缩短都是拜这个高温所赐。

同步整流技术采用通态电阻极低的电力MOSFET来取代整流二极管，能大大降低整流电路的损耗，提高DC/DC变频器的效率，满足低压、大电流整流器的需要。

DC/DC变换器的损耗主要由三部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出整流管的损耗。

在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。

快恢复二极管或超快恢复二极管可达1.0~1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管，也会产生0.4V~0.8V的压降，导致整流损耗增大，电源效率降低。

因此。

传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率、小体积的需要，成为制约DC/DC变频器提高效率的瓶颈。

作为取代整流二极管以降低整流损耗的一种新器件，功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。

因为用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。

它可以理解为一种主动式器件，必须要在其控制极（栅极）有一定电压才能允许电流通过，这种复杂的控制要求得到的回报就是极小的电流损耗。